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基因突变 和基因重组 第5章第1节

学习目标 熟练掌握基因突变和基因重组的概念、种类、时间、原因、特点、意义。

问题探讨 三位同学在抄写英语句子“THE CAT SAT ON THE MAT (猫坐在草席上) ”时，分别抄成了以下的句子： THE KAT SAT ON THE MAT THE HAT SAT ON THE MAT 与原来的句子相比较，意思发生了什么变化呢？ 假如在DNA分子的复制过程中，发生了类似的错误，DNA分子所携带的遗传信息将会发生怎样的变化？这样的变化可能对生物体产生什么影响？

引入:生物体遗传性状的改变就是生物的变异 复习:表现型与基因型的关系 表现型 基因型 + 环境条件 （改变） （改变） （改变） 引入:生物体遗传性状的改变就是生物的变异 www.pyez.com

生物界中的变异现象

生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。 什么叫“生物的变异”？ 生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。 变异能否遗传？

分析：是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有改变。 两只青蛙相爱了, 结婚后生了一个癞蛤蟆, 公青蛙见状大怒说:贱人,怎么回事? 母青蛙哭着说:他爹,认识你之前我整过容. 为什么这种变异性状不能遗传给子代？ 分析：是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有改变。 以上都属于不可遗传的变异

可遗传的变异 太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实肥大，把其种下去后结出的仍是太空椒 www.pyez.com

生物变异的类型 变异的类型 不遗传的变异： 仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。 基因突变 遗传的变异： 基因重组 细胞内的遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变。 染色体变异 www.pyez.com

D 【例1】下列现象中属于可遗传的变异的是（ ） A、玉米由于水肥充足而长得穗大粒足 B、人由于晒太阳皮肤变黑 C、手术刀下的美女帅哥 【例1】下列现象中属于可遗传的变异的是（ ） A、玉米由于水肥充足而长得穗大粒足 B、人由于晒太阳皮肤变黑 C、手术刀下的美女帅哥 D、人类的色盲病 D

基因突变与镰刀形细胞贫血症 正常红细胞 镰刀型红细胞 正常血红蛋白 异常血红蛋白 …苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸… …苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸…

正常红细胞 A 镰刀型红细胞 A T

自主探究 自主探究 1.镰刀形细胞贫血症发病的直接原因是？ 2.镰刀形细胞贫血症发病的根本原因是？

思考与讨论 CTT GAA 突变 CAT GTA DNA mRNA 氨基酸 蛋白质 GAA GUA 谷氨酸 缬氨酸 正常 异常 _____原因 根本 GAA GUA 谷氨酸 缬氨酸 _____原因 直接 正常 异常 镰刀型细胞贫血症是由_________引起的一种遗传病，是由于基因的______发生了改变产生的。 病因： 基因突变 结构 16

基因突变结果 粉玫瑰 红玫瑰 一个基因突变后产生 的是它的 等位基因 黄玫瑰 蓝玫瑰

合作学习 合作学习 1.碱基对的替换一定会引起生物性状的改变吗？ 2.碱基对的替换、增添、缺失谁对性状的影响更大？

（一）基因突变的概念： 替换 增添 缺失 基因结构 替换 增添 缺失 DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变。 ┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷ ┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷ ┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷ 替换 增添 缺失 ┯┯┯┯ ＡＣＧＣ ＴＧＣＧ ┷┷┷┷ ┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ ┷┷┷┷┷ ┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ ┷┷┷ www.pyez.com

(二)基因突变发生的时间？ Why？ 细胞周期中的分裂间期 A.有丝分裂间期 体细胞 B.减数第一次分裂间期 生殖细胞 基因在复制的时候才会导致序列的错误，复制发生在分裂间期。 www.pyez.com

回想一下： (三)基因突变的原因 诱发癌变的致癌因子： 物理、化学、生物 癌变就是一种基因突变 原因： 物理因素：紫外线、X射线损伤DNA 化学因素：亚硝酸、碱基类似物改变碱基 生物因素：某些病毒的遗传物质影响宿主细胞的DNA 回想一下： 诱发癌变的致癌因子： 物理、化学、生物 癌变就是一种基因突变

(四)基因突变的特点 常见突变性状： 一 、在生物界普遍存在； 棉花 正常枝——短果枝 果蝇 红眼——白眼 长翅——残翅 棉花 正常枝——短果枝 果蝇 红眼——白眼 长翅——残翅 家鸽 羽毛白色——灰红色 人 正常手指——多指 正常肤色——白化病 一 、在生物界普遍存在； www.pyez.com

以植物的个体发育为例： 二、在生物体内随机发生； 基因突变发生在生物个体发育的什么时期？ 任何时期 开花结果的植株 胚 幼苗 具根茎叶的植株 分化出花芽的植株 受精卵 基因突变发生在生物个体发育的什么时期？ 任何时期 二、在生物体内随机发生；

三、基因突变是不定向的

小资料 四、 突变率低； 基 因 突变率 大肠杆菌组氨酸缺陷型基因 2×10－６ 果蝇的白眼基因 4×10－5 果蝇的褐眼基因 3×10－5 基 因 突变率 大肠杆菌组氨酸缺陷型基因 2×10－６ 果蝇的白眼基因 4×10－5 果蝇的褐眼基因 3×10－5 玉米的皱缩基因 1×10－６ 小鼠的白化基因 1×10－5 人类色盲基因 四、 突变率低；

五、大多数突变是有害的 白化苗 为什么呢？ 白化病 任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们 与环境取得了高度的协调。

畸形的雏鸭 有害的基因突变 人类的并指 人类的多指 镰刀形红细胞

有利的基因突变 高产大豆　　　　 　　高产青霉菌株

有利的基因突变

(五)基因突变的特点 ①普遍性: 自然界的物种中广泛存在 ②随机性: 可发生在任何时期 ③低频性: 自然界突变率很低：10-5- 10-8 ④多害少利性： (打破对环境的适应性) 多数有害,少数有利 ⑤不定向性： 一个基因可以产生一个以上的等位基因 www.pyez.com

(六)基因突变的意义 思考与讨论： 意义：基因突变是新基因产生的途径， 是生物变异的根本来源， 为生物的进化提供了原材料。 1．基因突变能产生新的基因吗？ 2．这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什么意义（有利还是有害） ? 3．自然环境会选择哪些个体生存下来？ 4．基因突变对生物的进化有何意义？ 意义：基因突变是新基因产生的途径， 是生物变异的根本来源， 为生物的进化提供了原材料。

(七)人工诱变在育种上的应用 实例：“黑农五号”大豆 是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法 高产青霉菌株 太空椒 这种太空南瓜王最大能长到200多公斤，在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大5公斤。

“一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的? 基因重组

二、基因重组 1、概念: 在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合. 2、类型: ①基因自由组合: 非同源染色体上的非等位基因的 自由组合 ②基因互换: 同源染色体上的非姐妹染色体之间 发生局部互换. 基因重组能否产生新的基因？

非同源染色体上的 非等位基因自由组合 B A b A Ab和aB AB和ab a a b B 自由组合

同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换 a A A a b B b B 交叉互换

3、意义: 基因重组 是生物变异重要来源， 生物多样性的重要原因之一， 对生物进化有重要意义。 www.pyez.com

基因_________改变，它________新的基因 发生时期：________________________ 基因突变和重组引起的变异有什么区别? 1．基因突变： 基因_________改变，它________新的基因 发生时期：________________________ 特点：①普遍性、②随机性、③___________、 ④多害少利性、⑤不定向性。 2．基因重组： 控制不同性状的_____________，_______新基因，可形成新的________。 发生时期：___________________ 特点：__________ 内部结构 能产生 细胞分裂间期（DNA复制时） 突变率低 基因重新组合 不产生 基因型 有性生殖过程中(减数分裂) 非常普遍 www.pyez.com

精典例题 D 1、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则 A.不能转录 B.不能翻译 C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 www.pyez.com

精典例题 C 2、人类能遗传给后代的基因突变常发生在 A.减数第一次分裂 B.四分体时期 C.减数第一次分裂的间期 D.有丝分裂间期 www.pyez.com

D A 1、生物变异的根本来源是 A．基因重组 B．染色体数目变异 C．染色体结构变异 D．基因突变 2、基因重组发生在 小试牛刀 1、生物变异的根本来源是　　 A．基因重组 B．染色体数目变异　 C．染色体结构变异　D．基因突变 2、基因重组发生在 A．减数分裂形成配子的过程中　　 B．受精作用形成受精卵的过程中 C．有丝分裂形成子细胞的过程中　　 D．通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中 D A www.pyez.com

A C 3、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是 A．基因突变 B．基因重组 C．基因分离 D．环境影响 A 4、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,其父母正常，请判断这人性状最可能是 A.伴性遗传 B.常染色体遗传 C.基因突变 D.基因重组 C

B 5.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的正常人,将使正常人 A、 基因产生突变,使此人患病 C、基因重组,将病遗传给此人 D、无基因突变,此人无病,其后代患病 www.pyez.com

作业 1、熟练掌握基因突变和基因重组的概念、发生时间、产生原因和种类、特点、意义，下节上课前提问； 2、完成相应的练习题，下节课进行讲解。